化學(xué)拋光液廣泛應(yīng)用于金屬表面處理，禾川化工專業(yè)從事化學(xué)拋光液配方分析、配方檢測(cè)、配方還原、成分分析，禾川化工為金屬表面處理企業(yè)提供整套配方改進(jìn)技術(shù)方案；化學(xué)拋光與機(jī)械拋光、電化學(xué)拋光相比,它不需要通電和掛具。因此,可以拋光形狀復(fù)雜的制品 ,并且生產(chǎn)效率高。化學(xué)拋光得到光亮表面 ,提高了銅及銅合金的裝飾效果和表面性能。目前國(guó)內(nèi)大多使用鉻酐型和硝酸(鹽)型的化學(xué)拋光液 ,危害人體健康 ,并污染環(huán)境。因此,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)銅及銅合金的拋光進(jìn)行大量的研究,開(kāi)發(fā)了各種污染小、拋光效果好的環(huán)保型拋光液。

通過(guò)對(duì)各種化學(xué)拋光工藝如三酸型、H2O2-H2SO4型、H2O2-HNO3型、H2O2-HAc型、以及K2CrO7-H2SO4型等拋光效果及環(huán)境影響的比較 ,找到了拋光效果好、污染小的化學(xué)拋 光液 ,即以 H2O2-H2SO4型為基礎(chǔ)配方 ,研究了化學(xué)拋光的添加劑,使拋光效果達(dá)到或接近鏡面光亮的水平。

化學(xué)除油-----熱水洗-----冷水洗------化學(xué)拋光-----

冷水洗-----5% H2SO4脫膜----冷水洗-----轉(zhuǎn)入下道工序

通過(guò)對(duì)各種不同類型化學(xué)拋光液效果比較 ,并反復(fù)試驗(yàn) ,獲得了銅及銅合金光亮拋光新工藝 ,其工藝配方如下:

H2O2 (30 %) ,ml/L 450

純水 490

添加劑A 60

T ,°C 45～50

t ,s 30～100

本工藝中無(wú)硝酸或硝酸鹽 ,在酸洗過(guò)程中不產(chǎn)生 NOx黃煙 ,有利于操作和環(huán)保 ,對(duì)銅件腐蝕特別小 ,適用于各種銅基零件。由于成份簡(jiǎn)單 ,控制方便 ,添加劑由 A、B兩個(gè)組份組成 ,A為開(kāi)缸劑 ,B為補(bǔ)充劑。平時(shí)添加補(bǔ)充時(shí) ,應(yīng)按 B劑∶H2O2 = 1∶6(體積比)混合后 ,再加到槽液中 ,原則上應(yīng)不亮即加 ,少加、勤加。對(duì)于磷青銅件 ,可在拋光液中再加 10 %(體積比)的氟化氫銨。

銅及銅合金的化學(xué)拋光過(guò)程一般可分浸蝕、光亮、過(guò)腐蝕三個(gè)階段。在拋光過(guò)程的浸蝕階段 ,由于金屬處于活化狀態(tài) ,金屬表面不同部位的電化學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)的不同導(dǎo)致金屬表面的不均勻溶解 ,于是產(chǎn)生腐蝕表面。隨著拋光過(guò)程的進(jìn)行 ,金屬表面逐漸由活化狀態(tài)變?yōu)殁g化狀態(tài) ,此時(shí)拋光過(guò)程進(jìn)入光亮階段。由于金屬表面凹凸部位的鈍化程度不同 ,凸處相對(duì)凹處的高度活性和金屬離子由凸處向拋光液的高速擴(kuò)散 ,以及新拋光液高速向凸處的擴(kuò)散 ,導(dǎo)致凸起部份的優(yōu)先溶解。另外 ,金屬表面凸起部位所形成的鈍化膜的不完整和多孔性 ,也加速了凸起部分的溶解 ,結(jié)果浸蝕的金屬表面被光亮表面所代替。隨著拋光時(shí)間的延長(zhǎng) ,金屬表面的鈍化狀態(tài)被打破 ,產(chǎn)生過(guò)腐蝕的金屬表面。

A劑、B劑均由硫酸、表面活性劑、H2O2穩(wěn)定劑、氧化劑等組成。硫酸主要溶解 CuO ,其含量過(guò)高會(huì)產(chǎn)生過(guò)腐蝕;太低 ,則表面易形成白色條紋 ,必須選擇合適的含量。H2O2在溶液中不穩(wěn)定 ,特別是在含銅離子的拋光液中分解更為嚴(yán)重。提高H2O2的穩(wěn)定性是能否批量生產(chǎn)的關(guān)鍵。因此 ,必須在拋光液中加入穩(wěn)定劑 ,使H2O2分解減緩或停止。一般使用醇類與其它物質(zhì)互配來(lái)穩(wěn)定H2O2。表面活性劑有緩蝕和抑制酸霧能力 ,也可提高零件的表面光亮度。

拋光液中的主要氧化劑 ,與硫酸聯(lián)合作用 ,使制品表面光亮。H2O2濃度太低 ,拋光效果差; H2O2濃度過(guò)高 ,則會(huì)在酸洗后產(chǎn)生粗糙的粉紅色銅層。

拋光液溫度對(duì)拋光后的粗糙度和光亮度有很大影響 ,一般隨溫度升高 ,其粗糙度和光亮度增加。但溫度過(guò)高 ,會(huì)導(dǎo)致過(guò)腐蝕 ,產(chǎn)生麻點(diǎn) ,并且溫度過(guò)高 , H2O2分解加快。適宜的溫度范圍為 45～50°C。

拋光時(shí)間隨溫度的升高而縮短 ,拋光時(shí)間短 ,則拋不亮;過(guò)長(zhǎng) ,又會(huì)產(chǎn)生麻點(diǎn)。為了獲得鏡面光亮度 ,拋光應(yīng)采取短時(shí)、多次的拋光方式 ,每拋一次 ,都要脫膜和水洗一次。

在拋光時(shí)要求對(duì)溶液進(jìn)行攪拌或抖動(dòng)零件。一般的操作方法是 ,把零件放入拋光液 ,稍后再抖動(dòng)零件 ,這樣可保證獲得高質(zhì)量的拋光表面。

在配制拋光液的過(guò)程中 ,需使用純水才能達(dá)到最佳效果 ,新配制的拋光液 ,第一批零件的拋光時(shí)間較長(zhǎng) ,但以后的拋光速度就很快了。

組分	投料量（g/L）
硫酸	350~400
硝酸	30~50
雙氧水	30~100
鹽酸	40~80
乙酸	20~50
2-巰基噻唑啉	1~3
硫酸銅	1~10
壬基酚聚氧乙烯醚	5~10
有機(jī)硅消泡劑	1~3
水	余量